CNC-Drehen: Alles, was Sie wissen müssen

Benötigen Sie symmetrische, runde oder zylindrische Teile? CNC drehen könnte die Lösung für Sie sein.

CNC-Drehen garantiert gleichbleibende Ergebnisse von höchster Qualität, vom einzelnen Prototyp bis zur Großserie. Dieser Leitfaden bietet Einblicke in die Funktionsweise des CNC-Drehens, seine Anwendungen, die damit verbundenen Kosten und alles, was Sie über dieses Fertigungsverfahren wissen müssen.

Wie funktioniert das CNC-Drehen?

CNC-Drehen ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, das mit einer Stange aus gesichertem Rohmaterial beginnt. Das Schneidwerkzeug bewegt sich in einer linearen Bewegung entlang der Oberfläche des rotierenden Werkstücks und schneidet dabei Material am Umfang ab, bis der gewünschte Durchmesser erreicht ist.

The CNC machine starts operating after receiving instructions from a computer-aided design (CAD) file. The components of a CNC lathe machine, including the rotating spindle where the workpiece is held and the cutting tool, work in unison to produce a part matching the detailed specifications outlined in the CAD file.

CNC Turning Machines

CNC turning machines are advanced, computer-numerically controlled machines capable of performing various operations such as facing, threading, knurling, drilling, boring, reaming, and taper turning.

These machines can be equipped with 3, 4, or even five axes, providing many cutting capabilities. The sophistication of CNC turning machines allows for producing high-quality parts with tight tolerances, making them indispensable in industries that demand precision and efficiency.

Vorteile und Nachteile des CNC-Drehens

Das CNC-Drehen bietet mehrere entscheidende Vorteile, darunter:

Präzision: <0,2 μm CNC turning is known for its ability to create parts with excellent dimensional accuracy and surface finishes. It can produce complex parts with tight tolerances, making it an excellent choice for intricate designs. CNC lathes are particularly efficient and precise in achieving these tight tolerances.

Vielseitigkeit: CNC turning can handle various materials, making it suitable for many industries and applications. CNC turning centers offer advanced capabilities beyond simple turning operations, including milling and drilling.

Skalierbarkeit: CNC turning is efficient for both small and large production runs. The process’s speed, repeatability, and precision make it ideal for high-volume production.

Wie alle Fertigungsverfahren hat jedoch auch das CNC-Drehen einige Einschränkungen:

Design-Einschränkungen: CNC turning is ideal for creating rotational, symmetric parts. However, other methods, such as CNC-Fräsen, might be more appropriate for non-cylindrical parts.

Kosten für die Ersteinrichtung: Der Einrichtungsprozess beim CNC-Drehen, insbesondere bei komplexen Teilen, kann zeitaufwändig und teuer sein. Diese Kosten können jedoch bei der Produktion größerer Mengen ausgeglichen werden. Die Zusammenarbeit mit erfahrenen Partnern wie MakerVerse kann helfen, die Einrichtungszeiten zu verkürzen und die Kosten zu senken.

CNC-Drehen Anwendungen

CNC turning’s ability to generate accurately machined, symmetrical parts has led to its wide adoption in several sectors. Various types of CNC machines are used in different industries to achieve this precision and versatility.

Automobil: Beim CNC-Drehen wird alles hergestellt, von Zahnrädern und Wellen bis hin zu Automobilteilen. Das Verfahren garantiert außergewöhnliche Präzision und Konsistenz, die für das reibungslose Funktionieren von Automobilkomponenten entscheidend sind.

Öl und Gas: Durch CNC-Drehen werden hochfeste Komponenten hergestellt, die extremem Druck und rauen Umgebungsbedingungen standhalten, wie z. B. Bohrwerkzeuge, Verbindungsstücke und vieles mehr.

Luft- und Raumfahrt: Präzision, Haltbarkeit und Leistung sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie nicht verhandelbar. Daher ist das CNC-Drehen unverzichtbar. Sie stellen kritische Teile wie Turbinenwellen und Steuersysteme her.

Industrielle Maschinen: CNC turning plays a significant role in the manufacturing of industrial machinery components, from large, robust pieces to more minor, high-precision parts. Turning centers and advanced CNC machines enhance production speed and quality by performing various tasks like milling, drilling, and tapping, making them versatile and efficient for producing complex parts.

Landwirtschaft: CNC-Drehen wird häufig für die Herstellung von Komponenten für landwirtschaftliche Geräte und Maschinen verwendet, wie z. B. Wellen, Buchsen, Spindeln und verschiedene Armaturen.

Wie viel kostet das CNC-Drehen?

Die Anschaffung einer einfachen CNC-Drehmaschine in Industriequalität kann über 10.000 Euro kosten. Moderne Maschinen mit Mehrachsenfunktionen und größeren Kapazitäten können mehr als 100.000 Euro kosten.

Due to those costs and the expertise needed to manage such a machine, companies often choose CNC-Bearbeitungsdienstleistungen, such as MakerVerse.

Die Kosten für diese Dienstleistungen können von mehreren Faktoren abhängen.

Teil Komplexität: More complex parts require more extensive machine setup, which includes programming the CNC machine and preparing the tools needed for the job. The advanced capabilities of a CNC turning center can handle these complex parts, potentially affecting the cost. Parts with intricate designs or tight tolerances require slower machining speeds, which can increase production time and cost. For example, a relatively simple turned part may cost in the double digits, while more complex parts might cost in the hundreds.

Verwendetes Material: Die Kosten und die Bearbeitbarkeit des Materials spielen eine wichtige Rolle bei den Gesamtkosten des CNC-Drehens. Komplexere Werkstoffe erfordern mehr Zeit für die Bearbeitung und können einen höheren Verschleiß an der Maschine und den Schneidwerkzeugen verursachen, was zu höheren Kosten führt. Die Materialkosten variieren erheblich, von relativ preiswertem Aluminium oder Kunststoff bis hin zu teureren Materialien wie Edelstahl oder Titan.

Produktionsvolumen: CNC turning is highly scalable, making it cost-effective for high-volume production runs. The Kosten pro Teil can be reduced significantly.

Anforderungen an die Endbearbeitung: Wenn Ihr Teil eine bestimmte Art der Oberflächenbearbeitung erfordert, sind nach dem CNC-Drehen möglicherweise zusätzliche Verfahren erforderlich, die die Gesamtkosten erhöhen können.

Werkzeuge: Auch die Art der für eine bestimmte Arbeit benötigten Werkzeuge kann sich auf die Kosten auswirken. Einige Arbeiten erfordern möglicherweise Spezialwerkzeuge, was die Kosten erhöht.

Working with a trusted and experienced CNC machining service provider is crucial to understanding all costs. If you want more information, see this guide on reducing CNC machining costs.

Materialien für das CNC-Drehen

CNC-Drehen ist mit verschiedenen Werkstoffen kompatibel, die jeweils einzigartige Eigenschaften aufweisen, die für unterschiedliche Anwendungen ideal sind. Einige der am häufigsten verwendeten Materialien sind:

Aluminium: Aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Festigkeit und seiner leichten Bearbeitbarkeit wird Aluminium für viele Anwendungen bevorzugt.

Rostfreier Stahl: Edelstahl ist bekannt für seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und ist eine beliebte Wahl für Anwendungen, die Langlebigkeit und Beständigkeit erfordern.

Messing: Da es ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist Messing ideal für Komponenten wie Zahnräder und Ventile. Aufgrund seines dekorativen Aussehens ist Messing auch bei Kunst- und Schmuckanwendungen beliebt.

ABS-Kunststoff: ABS ist ein widerstandsfähiger, schlagfester Kunststoff, der sich gut bearbeiten lässt, was ihn zu einer hervorragenden Wahl für langlebige Teile und Prototypen macht.

Nylon: Es ist bekannt für seine hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und gute Bearbeitbarkeit. Es wird häufig für verschleißfeste Teile wie Zahnräder und Buchsen in industriellen Anwendungen verwendet.

Konstruktionsüberlegungen für das CNC-Drehen

Wir haben eine ausführlicher Leitfaden um Ihnen die besten Praktiken bei der Konstruktion für das CNC-Drehen zu zeigen. Hier einige kurze Tipps:

1. Zugänglichkeit der Werkzeuge: Stellen Sie sicher, dass das Werkzeug auf alle Konstruktionsmerkmale zugreifen kann. Komplexe Profile können spezielle Werkzeuge oder mehrachsige CNC-Drehmaschinen erfordern. Hier ist ein Beispiel dafür, wie man konstruiert, um Platz für Gewindeschneidwerkzeuge zu schaffen.

2. Teil Orientierung: The part’s orientation during the machining process can influence the quality of the finished product, machining time, and surface finish.

3. Toleranzen: Die für das endgültige Teil erforderliche Präzision kann sich auf den Bearbeitungsprozess und seine Kosten auswirken. Engere Toleranzen erfordern oft eine komplexere Ausrüstung und langsamere Bearbeitungsgeschwindigkeiten, was die Produktionskosten erhöhen kann.

4. Größe und Art des Merkmals: The size and type of features in your design can affect the final part’s machinability and strength. A single-point cutting tool is vital in achieving precise features during CNC turning. Small features may require specialized tools, and thin sections may be difficult to machine or could weaken the part.

5. Oberflächengüte: Die gewünschte Oberflächengüte kann die Bearbeitung beeinflussen. Grobe Oberflächen sind schneller und billiger, während hochwertige Oberflächen zusätzliche Schritte und Kosten erfordern können. Sie können mehr über einige der wichtigsten beliebte Optionen der Oberflächenbearbeitung.

CNC Turning vs. CNC Milling

CNC turning and milling are distinct machining processes, each with unique advantages. In CNC turning, the workpiece rotates while the cutting tool remains stationary, making it ideal for creating parts with axial symmetry.

On the other hand, CNC milling involves a stationary workpiece with the cutting tool moving in multiple axes, allowing for the production of complex shapes, pockets, slots, and intricate 3D features. The main difference lies in the motion of the workpiece, with CNC turning excelling in producing cylindrical parts and CNC milling offering a broader range of possibilities for complex geometries.

CNC Turning Programming and Software

CNC turning programming involves creating a set of instructions that the CNC machine follows to produce the desired part. This process starts with a computer-aided design (CAD) file, converted into a CNC program using computer-aided manufacturing (CAM) software. The CNC program is loaded into the machine, which executes the instructions to achieve the precise specifications. CNC turning software plays a crucial role in controlling the machine, allowing for adjustments in cutting speed, feed rate, and other parameters to optimize the machining process. This ensures the efficient and accurate production of high-quality parts.

Getting Started with CNC Turning Operations

CNC-Drehen ist ein präzises und vielseitiges Fertigungsverfahren, mit dem Sie Ihre Entwürfe in die Realität umsetzen können. Sind Sie bereit zu beginnen?

Mit MakerVerse ist der Prozess ganz einfach. Können Sie Ihr Design für ein Angebot hochladen? Unsere Experten begleiten Sie durch den gesamten Herstellungsprozess und garantieren Ihnen eine hochwertige Qualität Ihrer Teile. Erkunden Sie noch heute die Möglichkeiten des CNC-Drehens mit MakerVerse.